Лекция: Классификация углеводов

Классификация углеводов основана на их способности гидролизоваться.

Углеводы разделяются на простые и сложные Простые углеводы иначе называются моносахаридами, они не подвергаются гидролизу. Сложные подразделяют на олигосахариды и полисахариды. В состав олигосахаридов входят от двух до десяти моносахаридов. В зависимости от числа моносахаридов, входящих в структуру, олигосахариды называют ди-, три-, тетрасахаридами и т. д.

К полисахаридам относятся углеводы, в состав которых входят более 10 моносахаридных остатков. Сложные углеводы при гидролизе распадаются с образованием простых.

Моносахариды иначе называют монозамиПо химическому составу монозы являются либо полигидроксиальдегидами либо; полигидроксикетонами.

О

⁄⁄

Моносахариды, в состав которых входит альдегидная группа ( — С ), называют

\

Н

альдозами, акетонная ( = С=О) — кетозами. Характерной особенностью класса углеводов является наличие не менее двух гидроксильных групп и одной карбонильной (альдегидной или кетонной) группы.Следовательно, простейший углевод должен содержать три атома углерода. По числу атомов углерода моносахариды называют триозами, тетрозами, пенто-зами, гексозами и т. д. В названии моноз учитывается как число атомов углерода, так и наличие альдегидной или кетонной груп­пы. Например, моносахариды, в состав которых входят 6 атомов углерода и альдегидная группа, называются альдогексозами, если же они содержат кето-группу, то кетогексозами.

Изомерия.

1. Изомерия, обусловлена наличием альдегидной или кетонной группы.

2. Изомерия, обусловлена наличием асимметрических атомов углерода.

3. Изомерия, обусловлена существованием в ряду сахаров циклоцепной таутомерии.

Биологические функции моносахаридов:

• Энергетическая — моносахариды используются в качестве ис­точников энергии в клетке.

• Пластическая — моносахариды и их производные участвуют в построении разнообразных биологических молекул.

Олигосахариды.Наиболее распространенными в природе олигосахаридами являются дисахариды. Мальтоза образуется из полисахаридов как промежуточный про­дукт. Она состоит из двух остатков глюкозы, соединенных между собой α-1,4-гликозидной связью.

Лактоза содержится в молоке животных и человека. В состав лактозы входит остаток галактозы и глюкозы; эти монозы связа­ны между собой β-1,4-гликозидной связью. Сахароза — наиболее распространенный и важный дисахарид, встречающийся в растительном мире. Сахароза является ценным питательным веществом для человека. Сахароза состоит из остат­ков α-D-глюкозы и β-D-фруктозы, связанных а,β-1,2-гликозидной связью

Полисахаридыпредставляют собой биополимеры, мономера­ми которых служат моносахариды. Если в составе полисахарида содержатся остатки моносахарида одного вида, его называют гомополисахаридом, если разных — гетерополисахаридом.

К физиологически важным гомополисахаридам относят крах­мал и гликоген.

К числу важнейших гетерополисахаридов — гиалуроновую кислоту, хондротинсульфат и гепарин. Крахмал — гомополисахарид, состоящий из остатков глюкозы. Он является одним из наиболее распространенных запасных по­лисахаридов растений. Крахмал накапливается в семенах, клубнях (40—78%) и других частях растений (10—25%). Крахмал состоит из двух фракций, отличающихся строением и свойствами: амило­зы — 15—25% и амилопектина — 75—85%. Биологические функции полисахаридов:

• Энергетическая — крахмал и гликоген составляют «депо» уг­леводов в клетке; при необходимости они быстро расщепляются на легко усваиваемый источник энергии — глюкозу. • Опорная — хондроитинсульфат выполняет опорную функ­цию в костной ткани. • Структурная — гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат и гепарин являются структурными межклеточными веществами. • Гидроосмотическая и ионрегулирующая — гиалуроновая кислота, благодаря высокой гидрофильности и отрицательному заряду, связывает межклеточную воду и катионы, регулируя меж­клеточное осмотическое давление. При гидролизе высших полиоз из каждой молекулы полисахарида образуется большое число молекул моносахарида часто измеряемое сотнями и тысячами.

Основные понятия и термины темы.

Альдозы— моносахариды, в состав которых входит несколько гидроксильных и одна альдегидная группа.

Анатомический распад — сложный циклический ферментативный процесс окислительного расщепления глюкозы.

Гликогенолиз — процесс распада гликогена.

Гликогеногенез — биосинтез гликогена.

Гликолиз — процесс распада глюкозы в анаэробных условиях, конечным продуктом которого является молочная кислота.

Глюконеогенез — синтез глюкозы из неуглеводных источников.

Кетозы — моносахариды, в состав которых входит несколько гидроксильных и одна кето-группа.

Моносахариды (простые углеводы) — углеводы, не подвергающиеся гидролизу.

Олигосахариды (сложные углеводы) — углеводы, в результате гидролиза которых образуются моносахариды.

Полисахариды (сложные углеводы) — биополимеры, мономерами которых служат моносахариды.

Углеводы — полигидроксикарбонильные соединения и их производные.